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PT100/PT1000 抵抗 vs 温度

ITS-90 カレンダー・バン・デューゼン方程式を使用して、任意の温度における PT100 または PT1000 RTD 抵抗を計算します。

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公式

R(T) = R₀(1 + AT + BT²) for T ≥ 0°C

参考: IEC 60751 / ITS-90

R₀ — Resistance at 0°C (Ω)
A — 3.9083 × 10⁻³ (/°C)
B — −5.775 × 10⁻⁷ (/°C²)

仕組み

PT100とPT1000は、プラチナの温度と電気抵抗との予測可能な関係を利用するプラチナ抵抗温度検出器（RTD）です。PT100センサーの公称抵抗は0°Cで100Ω、PT1000は0°Cで1000Ωです。抵抗と温度の関係は、IEC 60751/ITS-90で標準化されたカレンダー・ヴァン・デューセン（CVD）方程式で表されます。0°C以上の温度の場合、R (T) = R( 1 + AT + BT²)、さらに3次補正項C (T −) が追加されます。100) 0°C未満のT³。係数は A = 3.9083 × 10³ /°C、B = −5.775 × 10/°C²、C = −4.183 × 10²/°Cです。0°C付近のおおよその感度は、PT100の場合は0.385Ω/°C、PT1000の場合は3.85Ω/°Cです。Rの値が高いほど、低ノイズ測定回路の分解能が向上します。PT100/1000センサーは、-200°Cから+850°Cの範囲をカバーし、クラスAA（IEC 60751）の精度は±0.1°Cと厳密です。

計算例

問題: 150℃におけるPT1000センサーの抵抗値を計算してください。
解決策:
1。R= 1000 Ω (PT1000)
2.T = 150 °C (陽性、二期連続気圧変調法を使用)
3.A = 3.9083 × 10³、B = −5.775 × 10
4.R (150) = 1000 × (1 + 3.9083×10³ × 150 + (−5.775×10) × 150²)
5.R (150) = 1000 × (1 + 0.58625 − 0.013) = 1000 × 1.5732 = 1573.2 Ω
6.150 °Cでの感度: DR/dt = 1000 × (A+ 2BT) = 1000 × (3.9083×10³ − 2×5.775×10×150) = 3.735 Ω/°C
結果: PT1000は150°Cで1573.2Ωを読み取り、感度は3.74Ω/°Cで読み取ります。

実践的なヒント

  • ✓リード抵抗誤差をなくすには、4線式 (ケルビン) 接続を使用してください。リード抵抗が0.1Ωであっても、PT100システムでは0.26°Cの誤差が生じます。
  • ✓リード抵抗が避けられない場合（長いケーブル配線など）は、それに比例してリード抵抗が10倍小さくなるため、PT100よりもPT1000を選択してください。
  • ✓一般的な産業設備では、自己発熱を0.05°C未満に抑えるために、励起電流を1mA以下に制限してください。

よくある間違い

  • ✗0°C以下の2項のCVD方程式だけを使用すると、-100°C以下では3次項Cが有意になり、これを省略すると1°Cを超える誤差が発生します。
  • ✗自己発熱誤差は無視してください。100ΩのPT100で1mAの励起によって消費される電力は0.1mWで、実装によってはセンサの温度が0.1～0.5℃上昇する可能性があります。
  • ✗PT100とPT1000のR値がわかりにくい。100ΩのキャリブレーションデータをPT1000の計算に代入すると、10倍の抵抗誤差が生じます。

よくある質問

どちらもプラチナ抵抗と温度の関係は同じです。PT100はR= 100Ω、感度は約0.385Ω/°C、PT1000はR= 1000Ω、感度は約3.85Ω/°Cです。PT1000は分解能が10倍高く、リード抵抗が大きい場合やマイクロコントローラのADCに直接インターフェースする場合に適しています。
IEC 60751では、クラスAA（0°Cで±0.1°C）、クラスA（±0.15°C）、クラスB（±0.3°C）、およびクラスC（±0.6°C）が定義されています。ほとんどの産業用 HVAC およびプロセスアプリケーションにはクラス B で十分です。クラス A または AA は校正基準や医薬品モニタリングに使用されます。
いいえ。IEC 60751 の係数を使用した CVD 方程式は、純プラチナのRTD にのみ適用されます。ニッケルRTDと銅RTDでは多項式近似が異なります。プラチナRTDの場合は、係数がIEC 60751または使用されている特定の国内規格に必ず一致することを確認してください。

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